L’équipe de l’unité Integrare (UMR 951, Inserm/Généthon/Université d’Evry) dirigée par le Dr Amendola décrit dans la revue Nature Communications du 29 juillet 2020 une stratégie innovante d’édition génomique visant à modifier les cellules souches hématopoïétiques, cellules à l’origine de toutes les cellules sanguines. L’objectif est d’aboutir à l’expression de différentes protéines thérapeutiques dans le sang et d’ouvrir ainsi la voie au traitement de maladies génétiques sanguines, comme l’hémophilie ou les maladies métaboliques.

La plateforme conçue par les chercheurs repose sur la technologie CRISPR-Cas9. Elle consiste à modifier ex vivo des cellules souches hématopoïétiques afin d’obtenir la production de protéines dans la lignée cellulaire érythroïde, productrice des globules rouges. Grâce à la précision du ciseau moléculaire CRISPR-Cas9, les gènes d’intérêt thérapeutique sont insérés en amont des gènes de l’α-globine, afin d’être sous le contrôle du promoteur/activateur présent de manière endogène dans les cellules érythroïdes.
(schéma)
Schéma CRISPR-CAS
La méthode a l’avantage de maximiser la production de protéines en combinant la force du promoteur et le nombre de cellules productrices. En effet, les cellules érythroïdes sont les plus abondantes dans la descendance des cellules souches hématopoïétiques.

En utilisant cette technique, les chercheurs de l’équipe ont démontré que les érythroblastes modifiés expriment et sécrètent les protéines thérapeutiques, qui conservent leur activité enzymatique. En étant sécrétées dans le sang, les protéines sont captées par les cellules malades et corrigent le défaut métabolique des cellules du patient.

La plateforme pourra être utilisée pour traiter de nombreuses maladies génétiques humaines, comme l’hémophilie ou les maladies métaboliques, ainsi que des maladies non génétiques.

Référence :
Ex vivo editing of human hematopoietic stem cells for erythroid expression of therapeutic proteins. Nature Communications, 2020.
doi.org/10.1038/s41467-020-17552-3